第二梯队是由“国人”组成的蒙古军，是广义上的蒙古人，包括了塔塔尔、弘吉剌、克烈、乃蛮、蔑儿乞等原本不属于蒙古族的草原部落，在漠北诸王分裂之前控弦之士当不下三四十万，但现在随着北方乱局的扩大和周边汗国实质上的独立，忽必烈能用的真蒙古军估计只有二十万上下。
第三梯队是色目军与汉军，色目军包括西域诸国的色目人，比如畏兀尔人、阿速人、波斯人，其中以探马赤军为代表，探马赤军本来是外围的五个蒙古草原部落组成，作战中承担打先锋的任务，原本是蒙古军的一部分，但后来随着军事扩张，加入了不少汉人与色目人的成分，而色目人的比重越来越大，甚至单独成军。
而汉军则主要是早期投顺蒙古人的北方汉人，比如史家、张家、董家这样的北方世侯，同时也包括了契丹人、女真人、西夏人、高丽人等等中原北方与周边被征服的民族。原本色目人与汉人地位相当，但由于李璮等北方世侯屡次造反，皇帝对汉人失去信任。又随着阿合马之类擅长敛财的色目人逐渐掌权，色目人的地位明显超过了汉人。但汉军仍然是蒙元朝廷控制下最大的武装力量。如果把色目军与汉军相加，第三梯队的兵力至少在四五十万人。
第四梯队就是地方治安部队和南方的新附军，治安部队类似于宋军中的弓手、土军，属于民兵和劳役性质，不算正规军，比如各地的巡检司，除了军官以外，士兵都是地方上强制差派，形同杂役。南方的新附军都是宋人投降过来的部队，名义上是正规军，但作为四等南人受到歧视，待遇很差，训练废弛、军纪败坏。这一梯队的军队人数不少，也不下几十万人，但战斗力极为低下。
还有一些在这四个梯队以外的军队，比如八都鲁军，都是由死囚组成，必须以军功赎罪。此次元廷派往山东征剿红巾的部队中就有三千名八都鲁军。
库禄满的黑军则大致介于第二梯队与第三梯队之间，最初成军是在库禄满的祖父石抹也先手上，只有一千名蒙古军，征服辽东以后，石抹也先从当时的金国辽东乹军中挑选了一万二千名敢死士兵重组成一个万户的黑军。石抹也先死后，其子查利继任万户，而后查利又传给了儿子库禄满。这支军队几十年来权力世袭，对主将十分忠诚，作战也十分勇猛，所以才被皇帝派来承担这护卫军国利器的重任。
直沽寨建于运河河畔，这是为了铜、碳等原材料的运输方便，也便于铳炮铸成后及时安装上船。此处铳炮场占地很广，其中有营房、工场房数百间，双重的围墙环列如一个小城。
宰相阿合马隔三差五要来此督促，甚至皇帝也亲临视察过一次，所以铳炮场的防护一点也不能稍忽，防御的目的主要是对内而非对外，因为预期之中敌人是不可能跑到直沽来的，重兵看守就是为防止工匠们逃跑，工匠们一方面要忍受繁重严苛的劳作，另一方面还要担心会不会被杀头祭炉。因为阿合马听从高僧的意见，为了保证铳炮的质量，每次开炉都要用人血祭祀，祭品往往是那些不听话的工匠。
不是没有人逃跑，但逃跑谈何容易，三千黑军看守着六七千工匠，十步一岗、五步一哨，几乎是水泼不进、针插不进，工匠们一旦进入铳炮场基本上就没有出来的可能了。
“什么人？”
直沽寨，几名巡逻的守兵忽然发现围墙外不远处漆黑一片的夜幕中有几点若隐若现的火光。
“快追上去！”带头的什长以为又有工匠逃跑，因为附近民居都被清除过，大晚上的这里平常不会有人。
逃跑还点了灯火，真是笨的要命。
寨楼上敲锣报警，大群的黑军涌出寨门前去围捕那几点火光。
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